机床导轨的大比较及其分析

/机床导轨的大比较及其分析机床掌控元件的运动实现了机床的精密加工，这是手动工具和机床的重要区分，下面讨论的是机床的掌控元件之一——导轨系统。机床制造者最挂念的莫过于机床的精度，刚性和使用寿命。对导轨系统的讨论途径是很不够的，至少在机床制造技术方面没有把它放在紧要的位置上，在机床样本，宣扬广告上，有吸引力的技术参数是：主轴转速、进给速度、换刀时间和快速进给速度。当然，这些参数对机床的性能是很紧要的。但导轨为机床功能的实现奠定了牢靠的基础。各种类型的机床工作部件，都是利用掌控轴在的导轨上运动，机床设计者依据机床的类型和用途选用各种不同形式的导轨系统，用得较为广泛的有下列三种；即平面导轨、直线滚动导轨和循环滚柱与平面导轨的组合所构成的滚动体导轨。当然系统远不止上述三种形式，还有其它形式的导轨。上银导轨的功能尽管导轨系统的形式是多种多样的，但工作性质都是相同的，机床工作部件在导轨系统上移动，尤如火车沿着铁轨在的方向上行驶。无论是机床导轨还是铁路上的铁轨，都是体现如下三种基本功能：（1）为承载体的运动导向（2）为承载体供给光滑的运动表面（3）把火车的运动或机床的切削所产生的力传到地基或床身上，削减由此产生的冲击对乘客和被动加工零件的影响。沿导轨系统的运动，大多数为直线运动，也有少数为弧线运动。本文讨论的重点是直线导轨系统。当然，直线导轨的很多技术可以直接应用弧形导轨。上银导轨为什么被称为“系统”呢？这是由于上银导轨系统的工作包含着若干元件的同时工作，最基本的元件为一个运动元件和一个固定元件。运动元件的形式有多种多样，以后将予以认真介绍，固定元件一般为道轨式，它是导轨精度的保证，假如导轨弯曲变形，运动元件或滑动元件便失去精准明确的导向。机床制造厂都在尽的努力，确保上银导轨安装的精准明确性。上银导轨被加工前。上银导轨和工作部件都已经过时效处理。以除去内应力。为了保证上银导轨的精度和延长使用寿命，刮研是一种常用的工艺方法。镶钢导轨机床上的导轨形式是镶钢导轨，它的使用已有很长的历史。镶钢导轨是导轨系统的固定元件，其截面为矩形。它可水平装在机床的床身上，也可以与床身铸成一体，分别被称为镶钢式或整体式。镶钢式导轨是由钢制成的，经淬硬和磨削。硬度在洛氏硬度60度以上、把镶钢导轨用螺钉或粘结剂（环氧树脂）贴在机床床身或经刮研的立柱搭配表面上，确保导轨获得的平面度。这种形式，维护和修理更换便利、简单，很受维护和修理工人的欢迎。整体导轨或铸造导轨，即钢导轨与底座铸成一体，加工后再经精磨到要求的尺寸和干净度。导轨必需经过火焰淬火提高表面硬度，以提高导轨的耐磨性。床身一般为球墨铸铁，当然球墨铸铁的硬度比不上钢，整体导轨可以重新修理和淬硬，但更换它几乎是不可能的。为了实现上述的目的，机床制造者过去的通常做法是：钢导轨的边缘设计有钩形的“耳朵”，在浇铸底座前，把钢导轨置于底座的铸模内，再把铁水浇入铸模内，这样便把钢导轨与底座铸成一体。滑动导轨传统导轨的进展，首先表现在滑动元件和导轨形式上，滑动导轨的特点是导轨和滑动件之间使用了介质，形式的不同在于选择不同的介质。液压被广泛用于很多导轨系统。静压导轨是其中的一种，液压油在压力作用下，进入滑动元件的沟槽，在上银导轨和滑动元件之间形成油膜，把导轨和移动元件隔开，这样大大削减移动元件的摩擦力。静压导轨对大负荷是极其有效的，对偏心负荷有补偿作用。例如：一个大型的砂型箱在